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拼核已落伍 cpu gpu dsp“协同作战”盛行 -凯发app

文章来源:米尔科技 发布日期:2013.12.20 浏览次数:2622 次
  移动互联浪潮席卷全球,不到两年时间,移动设备已经从单核快速跨越到多核时代。然而,cpu性能的提升已不再是用户兴奋点所在,gpu的重要性以及cpu gpu dsp“协同作战”才是真正吸引眼球的关键。在应用方面,智能手机、平板电脑和智能电视三大市场已经爆发出强劲的市场需求。有预测指出,到2015年,gpu销售额将达到40亿美元,仅关注cpu核心数量的时代一去不复返了。

  cpu gpu dsp“协同作战”盛行

  目前,cpu的核数已经升级到八核,gpu似乎一直隐藏在cpu背后甘当配角,而在cpu “大跃进”的过程中,大肆渲染的“唯核心数量论”已然遭到质疑,而gpu的图显作用, 以及cpu gpu dsp“协同作战”的重要性逐渐清晰。

  对于gpu核心数量是否会延续cpu快速升级,业界都有自己的观点。arm多媒体处理器事业部市场营销副总裁dennis laudick表示,从gpu的角度来看,业界很容易得出与cpu“多核”争论相似的结论,但更多“核”并不代表gpu拥有更高的性能,比如生产出2倍、3倍甚至10倍于当前核数的gpu产品,最终得到的可能是更低的总体性能与更高的功耗。

  不过他强调gpu变得越来越重要,随着视觉计算时代的到来,用户希望设备能提供更丰富的图形体验。产生图形是一个高度并行化的任务,当分辨率与内容复杂度不断提升,诸如gpu在内的非连续计算单元能够协助cpu处理连续性任务。

  至于什么样的gpu才算是好的gpu,arm dennis laudick表示,在不同的人眼中, 好的gpu的标准不同:对图形工程师来说,一个好的gpu需要有好的性能和最先进的功能,比如opengl es3;对系统级芯片(soc)工程师来说,一个好的gpu意味着低功耗、小面积、先进的能源管理和高质量的设计;对产品经理来说,一个好的gpu需要有高度的可拓展性,具备最大化再利用率和最小化市场投放风险;对oem厂商来说,一个好的gpu能够开拓新的应用市场,就像arm用gpu计算激发了可视计算改革。

  虽然arm是一家ip厂商而且正在努力扩展生态系统,但最终,一个好的gpu需要具备以上所有。dennis laudick表示arm也将推动一代又一代的进步和创新,为凯发k8官网的合作伙伴以及凯发k8官网的合作伙伴的伙伴和最终用户创造价值。

  高通技术公司产品市场总监鲍山泉表示:“我们不强调gpu的所谓核心数,一是gpu的性能不由简单的数字所决定,以骁龙800系列处理器为例,这款处理器集成adreno 330 gpu,与上一代产品相比,图形性能提升最高达50%,计算性能提升达两倍;二是gpu和其他组件的协同工作及‘异构计算’是移动处理器的发展方向。”

  鲍山泉坦称,跟cpu一样,追求gpu的核心数量也没有价值。在他看来,移动处理是一个复杂的、综合性的工作,“协同作战”是未来的发展方向。以gpu为例,为了提供更好的用户体验,骁龙处理器中的gpu不只负责图形处理和游戏运行,还承担了一般性任务,如启动应用程序和处理excel表格数据等。

  与鲍山泉的观点不同,imagination technologies市场传播高级总监david harold则认为gpu核的增量具有积极意义。“当考虑到性能、功耗和面积时,gpu和cpu存在根本上的不同。对gpu而言,增加更多内核可以获得性能的直线扩展。比如,想要得到双倍的性能,就需要将gpu内核数翻番,但同时也必须将面积增加一倍。”david harold告诉记者,imagination 的powervr series6‘rogue’架构可提供很好的性能扩展性,用户仅需扩展集群数(alu引擎),而数据一致性和管理结构大致保持不变。因此,使用多集群powervr series6设计,用户可以获得两倍或四倍的性能,相比多核设计减少了面积。

  icube市场营销副总裁felix对此表示赞同,他说:“跟cpu相比,gpu的情况有点不同,gpu天然是多核多线程的架构,目前的gpu软件都是高度并行化的,硬件的并行化能使软件性能自动马上受益,所以gpu的核数增加比cpu自然且实用。从内容上看,各种游戏和3d内容还可持续增加复杂性,对gpu性能的需求远没有满足,比如一个‘神庙大逃亡’游戏,从3d效果来看似乎还不是特别绚丽,但已经榨干了很多芯片的gpu性能。”

  felix还强调,gpu的处理对象是像素点,屏幕分辨率的提升和流畅度(刷新率)的提高都直接拉高了gpu对数据处理带宽和计算量的要求,这可谓一种性能上的刚性需求。gpu的停滞带给用户的感受是画面迟钝,而cpu的停滞带给用户的感受可能是进度条多转一会儿,显然用户对前者的容忍度要低很多。

  在david harold和felix看来,gpu的增长需求客观存在。不过felix表示,成本和功耗两大条件制约了短期内gpu核心的增长速度。目前的soc规模已经非常庞大,功耗接近物理极限,处理器的升级一定需要配合工艺的升级才能实现。他告诉记者,将来gpu的核心极限,只能由既定工艺下的散热极限来决定。

  可见,gpu的重要性在日益增加,gpu核数量的升级比cpu有更多的实用性。不过felix也强调“协同作战”的重要性。他认为,在“协同作战”方面,在计算级相机中使用cpu、gpu、dsp和视频处理器,比只使用cpu的优势大很多。他表示,cpu对于多种工作负荷来说并不一定是最高效的处理器。通过让其它各种处理器变得更易使用且具备更高的可编程性,应用开发者可使用gpu、dsp等其它更高效的可编程处理器为cpu减负。

  据测算,目前在手机处理器中,cpu处理任务最多占15%-20%,更多任务由gpu、dsp等其他组件完成。可见,协同发展的概念逐渐在gpu厂家之间流行开来。

  高通鲍山泉补充称,简单增加cpu内核并不是提升芯片性能的方向。在受热和功率“预算”有限的情况下,移动处理器必须采用异构计算才能催生新兴移动体验。也就是说,处理器性能由多个组件协同完成。

  他举例说:“我们不妨看一下谷歌最新发布的android 4.3,支持opengl es 3.0 api是最大亮点之一,业界认为该规范是移动3d图形的新起点。google在大力推广renderscript技术,也是鼓励开发者充分利用gpu、dsp来开发内容。”

  在鲍山泉看来,gpu在核心里面的重要性是不低于cpu的,google之所以这么做,是因为cpu只适合处理简单的逻辑运算,而跟用户体验真正相关的内容,是由gpu和dsp来处理。qualcomm和google都非常清楚,gpu和dsp在手机里的重要性,google也正在引导开发者用这两个组件做更多事情。

  从芯片公司和操作系统公司共同推动gpu、dsp来看,cpu“单腿走路”的概念和影响力正在逐渐减弱,cpu、gpu、dsp“协同作战”的能力已经不言而喻。

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